课件：微生物教程yyd第十章传染与免疫.ppt

第十章 传染与免疫,第一节 传染 第二节 非特异性免疫 第三节 特异性免疫,第一节 传 染,病原菌在一定条件下侵入机体，与机体相互作用，并产生病理生理过程称为传染（Infection） 。传染过程的发展与结局，取决于病原菌的毒力、数量、机体的免疫状态以及环境因素的影响。 一、传染与传染病 二、决定传染的三个因素 三、传染的三种可能结局,一、传染与传染病,疾病：是指生物体在一定的条件下，由致病因素所引起的一种复杂而有一定表现形式的病理状态。 非传染性：生理疾病、遗传性疾病、机械性伤害等 疾病 微生物病原（病毒、细菌、真菌、原生动物) 传染性 其它生物性病原（寄生虫、节肢动物） 传染（infection）：当外源或内源的少量寄生物突破宿主的三道屏障（机械防御、非特异性免疫、特异性免疫系统）后，在宿主的一定部位生长繁殖，并引起一系列病理生理的过程。,二、决定传染的三个因素,（一）病原菌或病原体（pathogen） 吸附和侵入能力 侵袭力 繁殖和扩散能力 毒力（致病力） 对宿主防御机能的抵抗力 内毒素 病原菌 毒素 外毒素 侵入数量:足够数量的病原菌才能引起传染 侵入门径：呼吸道、消化道、皮肤伤口、多种途径,（二）宿主的免疫力,正常：防御病原体的侵害和中和其它毒素 免疫防御 异常：反应过高时，引起变态反应；过低， 免疫缺陷病 正常：清除体内自然衰老或损伤的细胞，进行 免疫功能 免疫稳定 免疫调节 异常：识别紊乱，导致自身免疫病的发生 正常：某些免疫细胞发现并清除突变的癌胞 免疫监视 异常：功能失调时，导致癌或持续性感染的 发生,（三）环境因素,宿主因素 先天：遗传素质、年龄 后天：营养、精神、内分泌、 环境因素 药物、辐射、锻炼 外界因素 自然环境：气候、季节、温度、 湿度、地域 社会环境：社会制度,侵袭力：指病原微生物侵入机体，突破机体的防御机能，而获得生长、繁殖和损伤机体的能力。 毒素：病原菌在代谢过程中产生的对机体有毒害作用的物质。根据其化学成分和毒性的特点，可分为内毒素和外毒素两种。 外毒素：是细菌生长过程中合成的一种“毒性蛋白质”，能扩散到菌体外，大多数革兰氏阳性菌和少数革兰氏阴性菌能产生外毒素，毒力较强。 类毒素：细菌的外毒素经化学品(如甲醛)处理后毒性虽消失，但仍保有抗原性，可刺激机体产生抗体。一般作为预防某些传染病用，如注射白喉类毒素可以预防白喉。 内毒素：是细菌细胞壁中的一种脂多糖，活的细菌不能释放出来，只有当菌体自溶或死亡后，才能释放出来。大多数革兰氏阴性菌都产生内毒素。,基本概念,外部屏障：皮肤、粘膜、正常菌群 的拮抗作用 “第一道防线” 内部屏障：血脑屏障、血胎屏障 非特异性 抗菌物质：补体、溶菌酶、干扰素 吞噬细胞的吞噬作用 “第二道防线” 炎症反应 淋巴结的过滤作用 体液免疫 特异性（“第三道防线”） 细胞免疫,宿主免疫力,三、传染的三种可能结局,病原体侵入宿主后，按病原、宿主、环境三方面的力量对比，决定了传染的结局。 （一）隐性传染 （二）带菌状态 （三）显性传染,（一）隐性传染（Inapparent infection）,当机体有较强的免疫力，或入侵的病原菌数量不多，毒力较弱时，感染后对宿主损害较轻，不出现明显的临床症状，称隐性感染。通过隐性感染，机体仍可获得特异性免疫力，在防止同种病原菌感染上有重要意义。如流行性脑,脊髓膜炎等大多由隐性感染而获得免疫力。,（二）带菌状态,（三）显性传染（apparent infection）,如果宿主免疫力低或病原体毒力强、数量多、传染后即在机体内迅速繁殖并产生大量毒素,使宿主细胞或组织受严重损伤、生理功能异常出现临床症状者，称显性传染或传染病。按发病的部位不同，分为局部感染和全身感染。 局部感染：指病原体侵入机体后，局限于一定部位生长繁殖并引起病变。 全身感染：指传染发生后，病原菌或其代谢产物向全身扩散，引起全身症状者。全身感染按其性质和严重性不同，大体可分为以下四类：,1.毒血症（toxemia） 指病原体在局部组织生长繁殖，只有其所产生的毒素进入血循环，引起全身症状。如白喉、破伤风等。 2.菌血症（bacteremia） 指病原菌在局部组织中繁殖（原发灶），经血流扩散至远部组织，但不在血中繁殖。如伤寒症早期。 3.败血症（sopticemia） 病原菌侵入血循环并生长繁殖,产生毒素，引起全身出现明显中毒症状及其它组织器官明显损伤的症状。如溶血性链球菌引起的败血症。 4.脓毒血症（pyemia）化脓性细菌引起败血症时，由于细菌随血流扩散，在全身多种器官（肝、肺、肾）引起新的化脓灶，称脓毒血症。如金黄色葡萄球菌所致的脓毒血症。,全身感染类型,返回目录,第二节 非特异性免疫,非特异性免疫 是先天就有的，并非针对某一特定抗原物质的免疫应答。有种的差异，具有稳定性，可遗传给子代。主要表现以下几方面的功能。 一、屏障结构 二、吞噬细胞及其吞噬作用 三、炎症反应 四、正常体液或组织中的抗菌物质,一、屏障结构,一、皮肤与粘膜 健康皮肤和粘膜除通过机械阻挡病原体的入侵外，还可分泌一些抑菌和杀菌物质，如汗液中的乳酸，胃液中的胃酸，皮脂腺分泌的脂肪酸以及不同部位粘膜分泌的溶菌酶，粘多糖、蛋白酶等。正常菌群的拮抗作用 常由于它们的数量大和产生特殊代谢产物而抑制周围病菌的侵入。 二、屏障结构 当病原体进入了体内，又摆脱了吞噬细胞的吞噬，可随血液循环而在全身播散，但体内某些部位，由于结构上的特点，使病原体不能透过而发挥局部性的屏障作用，它也属于非特异性的免疫作用。这种屏障有多种，如血脑屏障、血胎屏障、血眼屏障、血胸腺屏障等，这里重点介绍前二种。 1.血脑屏障 2.血胎屏障,血脑屏障：主要是由软脑膜、脉络膜、脑血管及星状胶质细胞等组成。可阻止微生物及其它有害物质进入中枢神经系统。婴幼儿的血脑屏障尚未发育完全，易发生中枢神经系统感染症。 血胎屏障：由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成，只有小分子营养物质能透过，微生物及大分子物质不能通过，从而保护胎儿。胎龄不足三个月时，这一屏障尚不完善，某些病毒就能通过胎盘引起胎儿感染。,基本概念,二、吞噬细胞及其吞噬作用,人体及高等动物的血细胞通常有红细胞、白细胞、血小板三部分组成，其中白细胞的种类最多，担任着各种免疫功能，其中淋巴细胞属特异性免疫范畴，现在主要对嗜中性粒细胞和巨噬细胞的功能进行介绍。,（一）嗜中性粒细胞,嗜中性粒细胞是数量最多的一种小吞噬细胞。它们在骨髓中成熟并释放至血液中。当急性感染时，它们可急剧增加并穿越血管壁，发挥其吞噬功能。其过程有以下四个阶段： 1.趋化作用 2.调理作用 3.吞入作用 4.杀灭作用。,（二）单核/巨噬细胞,均起源于骨髓干细胞，在骨髓中通过前单核细胞演化为单核细胞进入血流，单核细胞在血中停留一天至数天，即离开血循环进入全身各组织，分化成各种类型的巨噬细胞。在不同组织中巨噬细胞有不同名称，如肝脏的枯否氏细胞、中枢神经系的小胶质细胞、肺的尘细胞等。巨噬细胞在机体免疫中有着极其重要的作用。主要有以下几种功能： （1）吞噬作用 （2）抗癌作用：对癌细胞的吞噬、抑制和溶解 （3）参与免疫应答：对抗源物质进行加工，以适应激 活淋巴细胞的需要 （4）分泌可溶性活性物质，如LAF、IFN、TNF等。,趋化作用：嗜中性粒细胞在趋化因子作用下，向病原菌方向移动的过程。 调理作用：指体液中的抗体与补体等物质结合或覆盖于病原体的表面，使其更易被吞噬细胞所吞噬。凡具有调理作用的特异抗体称调理素。,基本概念,三、炎症反应,1.炎症发生的原因有多种，因感染病原体而引起的炎症，是宿主对病原体的非特异性免疫机制之一。 2.炎症的临床特征是：红、肿、热、痛和功能障碍。 3.意义：是一种病理过程，又是一种防御病原体的积极方式。（P329）,四、正常体液或组织中的抗菌物质,正常体液和组织中含有多种抗菌物质，它们一般不是直接杀灭病原体，但能配合免疫细胞、抗体或其它防御因子，使它们发挥较强的免疫功能。 我们主要介绍补体、干扰素。,（一）补体(Complement),1.定义：补体是存在于人或动物新鲜血清中的一组（11种）不耐热球蛋白（56、30min即可失活），主要是及球蛋白，它是一类酶原，能被抗原抗体复合物激活。 2.产生部位：补体由巨噬细胞、肠道上皮细胞及肝、脾细胞产生。豚鼠血清中补体含量最多、成分最全、活性最强，常用于实验室工作。 3.功能（1）溶解细胞膜（2）杀病毒（3）调理作用（4）促进组胺释放,（二）干扰素 （Interferon,IFN）,干扰素(IFN)是1957年Issacs等人在研究流感病毒时发现的，被病毒感染的细胞产生一种因子,可抵抗病毒的感染、干扰病毒的复制,因而命名为干扰素.根据其来源和结构可分为IFN-a ,IFN-b ,IFN-g 它们分别由白细胞,纤维母细胞和活化T细胞产生. IFN为多基因产物,有十余种不同的亚型,但它们的生物活性基本相同.除有抗病毒作用外，还有抗肿瘤免疫，调节控制细胞增殖及应起发热等作用。,返回目录,第三节 特异性免疫,又称获得性免疫，具有特异性，分为细胞免疫与体液免疫两类，特异性免疫力在同种生物的不同个体间或同一个体在不同条件下有很大差别，具有遗传性。 一、免疫器官 二、免疫细胞及其在细胞免疫中的作用 三、免疫分子及其在体液免疫中的作用,特异性免疫力可通过两种方式获得：,天然自动免疫：受活生物或其产物 自动免疫 刺激后获得 人工自动免疫：接种疫苗，代谢产物 或亚单位苗 天然被动免疫：母源抗体（从胎盘或 初乳中获得） 被动免疫 人工被动免疫 ：注射免疫血清或淋巴 细胞后获得,获得性免疫,1.免疫应答及其特点,免疫应答（immuneresponse）是指特异性免疫的进行过程。即机体受到抗原刺激后，淋巴细胞特异性识别抗原分子，发生活化、增殖、分化等一系列变化，并表现出一定的体液免疫或（和）细胞免疫效应的过程。具有以下特点： 1.识别异己 2.特异性 3.记忆性,2.免疫应答种类,免疫应答（狭义）： 针对异己成分 正免疫应答 针对自身成分 自身免疫病 正常 针对改变的自身成分 免疫缺陷 非特异 负免疫应答 人为免疫抑制 特异：经抗原诱导而产生的免疫耐受 超强：超敏反应,免疫应答种类,3.免疫应答的过程,（1）感应阶段 在此阶段，抗原被摄取、加工、处理，并被B、T细胞特异性识别。 （2）增殖和分化阶段 在此阶段，B、T细胞被激活，增殖、分化，最终形成T效应细胞或浆细胞，并分泌各种细胞因子和抗体。 （3）效应阶段 在此阶段，免疫效应细胞和效应分子共同发挥作用，清除非己抗原物质或诱导机体产生耐受。,一、免疫器官,（一）中枢免疫器官 又称一级淋巴器官，包括骨髓、胸腺、鸟类法氏囊或其同功器官。中枢免疫器官主导免疫活性细胞的产生、增殖和分化成熟，对外周淋巴器官发育和全身免疫功能起调节作用。 （二）外周免疫器官 包括淋巴结、脾和粘膜相关淋巴组织（mucosa associated lymphoid tissue，MALT）等，是T、B细胞定居和对抗原物质进行免疫应答场所，富含捕获和处理抗原的巨噬细胞、树突状细胞和朗罕氏细胞。,胸腺,胸腺的功能： 1.是T细胞分化成熟的场所， 2.通过分泌胸腺素对免疫系统起调节作用,二、 免疫细胞,本小节主要介绍免疫细胞的基本概念、各类免疫细胞的名称，并重点介绍T、B淋巴细胞和单核吞噬细胞的表面标志和功能，熟悉造血干细胞的概念、抗原呈递细胞的概念和种类、NK细胞的功能及作用特点。,1.免疫细胞： 泛指所有参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞。免疫细胞包括造血干细胞、淋巴细胞、单核吞噬细胞和血细胞等其他免疫细胞。 2.免疫活性细胞：仅指免疫细胞中，受抗原物质刺激后，能分化增殖和产生抗体或淋巴因子，发挥特异性免疫应答的一类细胞群。T淋巴细胞和B淋巴细胞是最主要的免疫活性细胞。 3.免疫活性细胞的来源：均来源于多能干细胞，即造血干细胞。 红细胞系 红细胞 巨核细胞系 血小板 髓样干细胞 嗜中性 粒细胞系 多形核粒细胞 嗜酸性 造血干细胞 单核细胞系 单核-巨噬细胞系统 嗜碱性 前T细胞 T细胞 淋巴样干细胞 前B细胞 B细胞,1. 造血干细胞：存在于造血组织中的一群原始造血细胞，出生后主要存在于骨髓。造血干细胞具有分化成为多种血细胞和淋巴细胞的功能，因此又称为多能造血干细胞，是血细胞和免疫细胞的前体细胞。 2. 淋巴细胞：分为T淋巴细胞、B淋巴细胞和NK细胞等不同亚群细胞，是机体执行免疫功能的主要细胞。T淋巴细胞主要介导细胞免疫功能和辅助体液免疫应答。B淋巴细胞介导体液免疫功能。NK细胞主要参与非特异性杀伤靶细胞和免疫调节作用。 3.抗原提呈细胞(APC)：具有捕获、加工处理抗原，将处理后的小分子抗原与MHC分子结合，以抗原肽-MHC分子复合物形式表达在细胞膜表面，提呈给T细胞，使T细胞活化的一类细胞。 APC主要包括巨噬细胞、树突状细胞、朗罕细胞、并指细胞及B细胞。,4.MHC（major histocompatibiliti complex）即主要组织性容性复合体，是存在于各种动物某对染色体上的高度多态性的基因群 ， MHC编码的产物分为I类和II类分子，可分布于不同类型的细胞表面，不但决定着宿主的组织相容性，而且与宿主的免疫应答和免疫调节密切相关。 5.组织相容性（histocompatibility）：是指器官或组织移植时供者与受者相互接受的程度；如相容则不互相排斥，不相容就会出现排斥反应。,（一）T细胞,T淋巴细胞：又称胸腺依赖性淋巴细胞，取英文胸腺“thymus”的第一个字母T，简称T细胞。始祖T细胞自骨髓移往胸腺后，在胸腺细胞和胸腺激素的作用下发育为成熟T细胞。成熟T细胞进入外周免疫器官定居。当受到抗原刺激后T细胞可活化增殖，介导细胞免疫应答，辅助体液免疫应答，成为产生免疫效应的最重要细胞。T细胞表面具有独特的表面标志。包括表面受体和表面抗原两类。,表面受体：是指能与相应配基结合的细胞膜表面分子，主要包括抗原识别受体（TCR、BCR）、绵羊红细胞受体（E受体）、有丝分裂原受体、补体受体（CR）、白细胞介素受体（ILR）等。 表面抗原：是指可用特异性抗体检测的细胞膜表面分子，主要包括白细胞分化抗原（CD抗原）、MHC抗原和膜表面免疫球蛋白（SmIg）。 CD抗原（CD分子）：存在于人类白细胞表面的抗原分子的统称。细胞在不同分化阶段、以及具有不同功能的细胞亚群，其表面CD抗原不同，据此可对各种细胞进行鉴定。,T细胞分类,根据T细胞的功能可把T细胞分成以下几个主要亚群： 1.调节细胞（regulator,TR） （1）辅助性T细胞(T help,TH）主要功能是辅助B细胞，促使B细胞的活化和产生抗体。 （2）抑制性T细胞（T suppressor,TS）可抑制TH、 TC和B细胞的功能。 2.效应细胞（effector,TE） （1）迟发型超敏T细胞（delayted type hypersensitivity initiator,TDTH）又称迟发型T细胞（TD），它遇到抗原后，可被活化增殖而释放50多种淋巴因子（lymphokinase,LK），它们可在反应的局部引起以单核细胞为主的炎症，称作迟发性超敏反应，可清除细胞内病原体，在肿瘤免疫和自身免疫中起重要作用。 （2）细胞毒T细胞（cytotoxic T lymphocyte,TC）又称杀伤性T细胞，它能杀伤带抗原的靶细胞。如肿瘤细胞、移植细胞、被感染细胞等。,T细胞的发育和 表面标志,T细胞表面标志,TCR结构,TCR：T细胞抗原识别受体（T Cell receptor,TCR）是T细胞表面特有标志，是T细胞识别和结合特异性抗原的结构。TCR有、和四种肽链，每个TCR由两条不同的肽链组成，因此TCR有两种类型：TCR和TCR。 (1)TCRa b 98%T细胞的TCR分子是a 、b 二条钛链组成(2)TCRg d 多见于胸腺早期T细胞。,TCR的分子结构（V-多肽链可变区，C-恒定区，）,T淋巴细胞识别抗原的特点,1.T细胞仅识别肽类，所以细胞免疫仅能有蛋白质抗原引起，而B细胞可识别肽类蛋白质、核酸、脂类和小分子化学物质等不同抗原。 2.肽类抗原只有和MHC分子构成复合体，才能被T细胞识别，与I类分子结合的抗原被CD8+细胞毒性T细胞（CTL、TC）